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JAVA編程語言的特點、運用及挑戰

時間:2020-01-18 11:21作者:王志輝
本文導讀:這是一篇關于JAVA編程語言的特點、運用及挑戰的文章,計算機已經成為了現今人們日常生活和社會生產活動中不可或缺的一種重要的工具,計算機軟件的使用不僅為人們的學習、生活、工作帶來了極大的便利,也在不斷推動實現信息化社會的建設。

  摘    要: 由于計算機技術的不斷發展,當今社會已經正式進入了互聯網時代。隨著人們日常生活以及社會生產力不斷提高而對計算機技術提出越來越多的需求,計算機領域在技術上頻頻取得突破。在計算機軟件開發工作中,JAVA語言占據著極為重要的地位,也因此得到了更加廣泛的關注。相較于其他的計算機編程語言,JAVA語言有著極大的優勢,比如該語言使用起來相對簡單、具有較強的擴展性與可移植性等,對軟件開發工作起到了極大的促進作用。現在我國諸多高校的計算機專業也都開設了專門的JAVA編程語言的教學課程,將JAVA作為編程語言中最重要的一個部分進行開發與研究,也從一個側面顯示出計算機軟件編程工作中JAVA的重要意義。對此,本文便將對計算機軟件JAVA編程的特點及其應用進行分析。

  關鍵詞: 計算機軟件; 編程; JAVA語言;

  Abstract: With continuous development of computer technology, the society has entered the Internet era today. With continuous improvement of daily life and social productivity of people, more and more demands have been put forward for computer technology, and computer technology has been making breakthroughs frequently. During computer software development, JAVA language occupies very important position, which has received more attention. Compared with other computer programming languages, JAVA language has great advantages. For example, it is relatively simple to use, has strong expansibility and portability, and has great effect in promoting software development. Currently, many computer majors in colleges and universities have established special JAVA programming language teaching courses, to develop and research JAVA as one of most important parts of programming languages, which also shows importance of JAVA in computer software programming. In this regard, the paper analyzes characteristics of computer software JAVA programming and its application.

  Keyword: Computer software; Programming; JAVA language;

  0 、引言

  計算機已經成為了現今人們日常生活和社會生產活動中不可或缺的一種重要的工具,計算機軟件的使用不僅為人們的學習、生活、工作帶來了極大的便利,也在不斷推動實現信息化社會的建設。在計算機軟件應用過程中,對不同功能的計算機軟件進行設計與開發時最為重要的工作之一。目前進行計算機軟件開發所使用的編程語言以JAVA、Python、C++等為主,但是JAVA編程語言一直以來都占據著極為重要的地位。可以說,JAVA是當前編程工作人員最為青睞的計算機軟件開發技術,這不僅僅是因為JAVA編程語言本身便具有操作簡單、使用安全等特點,更是因為JAVA編程語言更夠更加適應于當前的計算機環境與互聯網環境。
 

JAVA編程語言的特點、運用及挑戰
 

  1 、計算機軟件JAVA編程語言的特點

  1.1 、計算機軟件JAVA編程語言較為簡單

  在計算機軟件編程工作人員從事計算機語言學習時,最開始接觸的計算機語言大部分都是C語言,而JAVA編程語言無論是在語言的風格上,還是在編程語言的語法上都有著較高的相似程度,這使得計算機軟件編程工作人員在使用JAVA編程語言時可以更快的上手,而不會有較為強烈的排斥感或生疏感。不僅如此,JAVA語言在開發過程中也對C語言、C++語言等進行了一定程度上的簡化,優化了編程過程中使用者的使用體驗,削減了原C語言,C++語言中較為復雜的、不經常使用到的或者較難理解的、容易產生混淆或者錯誤認知的語句與語法,降低了編程工作的復雜程度,提高了編程人員的工作效率。最后,JAVA編程語言適當的對C語言、C++語言中不曾具備的功能進行了添加,如引用功能、對空間內垃圾進行自動收集等功能,令JAVA編程語言成為了實用性能遠超C語言、C++語言的一種新的編程語言[1]。

  1.2、 計算機軟件JAVA編程語言具有面向對象性

  JAVA編程語言為了能夠保證編程語言的簡單性,在語言中提供了諸如類、接口、繼承等原語,并且只能夠支持同類之間的單繼承,支持接口之間的多繼承。可以說,JAVA編程語言作為一種新興的編程語言,將面向對象性這一種編程思維演化為編程的全新理念,在這一變成理念的引導下,JAVA編程語言的各個模塊都將程序作為一個平臺對程序所應當具備的功能進行細化分解、并分塊進行創建。傳統編程工作中,程序編寫的工作極為復雜,且工作量較大。而使用JAVA編程語言則可以通過將目標程序分解而逐一進行實現,在確保每一個功能模塊相互獨立的同時,整合其整體功能,并按照模塊的功能挑選出最佳的功能方案,借此實現程序不同功能模塊的共同編寫。不僅如此,JAVA語言還打破了C++語言只能對虛函數進行動態綁定的桎梏,實現了全面動態綁定這一功能,正式成為了面向對象程序設計的編程語言。

  1.3、 計算機軟件JAVA編程語言具有可移植性

  JAVA編程語言的體系結構具有一定的中立性,可以較好的適用于各類平臺、站點、系統等。由于JAVA編程語言對程序語言中不同基本數據類型的長度都進行了較為明確的規定,因此使用者可以通過網絡站點來隨心所欲的下載各類APP、圖片或者是HTML等。在使用網絡瀏覽器的時候,瀏覽器網頁便會對其中的各類片段進行再組織、方便使用者對內容進行使用或者翻閱。不僅如此,JAVA編程語言如果應用于Web程序,則其成品可以不受計算機的各類因素制約,在多種環境下均可以較好的運行[2]。

  1.4 、計算機軟件JAVA編程語言具有較強的安全性和可靠性

  JAVA編程語言編寫出來的程序一般被運用到網絡的環境中,由于網絡環境較為復雜,存在著較多的計算機病毒、垃圾信息等內容,故在JAVA編程語言開發時就添加了相應的安全防范機制來避免惡意代碼對程序進行攻擊。在JAVA編程語言中的安全防范機制中最具有優勢的一點便是對編程語言進行加密,從而令JAVA編程語言更難被破解與攻擊。所謂的加密技術便是通過密鑰技術對編程語言進行加密,如果想要對程序語言進行破解則必須分辨出密鑰的類型。隨著計算機網絡技術的不斷發展,JAVA編程語言所能夠應對的情況也越來越多,如果計算機出現變化,便可以及時切斷與網絡上的數據交換,進而避免計算機中的數據發生泄漏或者遭受外界攻擊而損壞。同時,JAVA對從網絡下載數據的過程也設立的相應的防范機制,即通過不同的名稱分配來防止下載數據代替本地的相同類別數據內容等。

  除了上述內容之外,JAVA編程語言在性能上更加的強勁,不僅能夠對程序的異常情況進行自動處理、對程序中的垃圾冗雜數據進行自動收集、對操作指針進行舍棄等;還可以根據編譯器技術的不斷發展來逐漸提升自身的運行速度,從而具備相較于解釋型的高級腳本語言的更高性能[3]。

  1.5 計算機軟件JAVA編程語言具備獨立性

  利用JAVA編程語言編寫的程序具有獨立的體系結構,其在專門的JAVA平臺上能夠被翻譯解碼成體系結構中中立的格式,進而得以在JAVA平臺中的任意一個系統中得以運行。這一類應用程序可以在異構的網絡環境和軟件中得到應用。由此我們可以看出,JAVA編程語言所具備的最突出特點便是平臺的獨立性。一般來說,利用JAVA編程語言對程序應用進行編寫后,無需任何編譯更改的工作就可以令程序在任何的硬件設施環境下正常運行,而這也就是程序編寫者所說的“一次編譯、隨處運行。”當利用JAVA編程語言編寫應用程序時,一般需要使用到JAVA虛擬機,將其作為編譯中間碼的重要工具,隨后再經過極為嚴格的校驗與裝載過程,才能夠生成有效的程序代碼,進而被硬件設備執行。鑒于JAVA編程語言具有較強的獨立性,因此能夠減少平臺內對設備的特殊要求產生的運行影響。換而言之,運行程序的設備只要能夠支持JAVA虛擬機便可以支持程序的正常運行[4,5,6]。

  2 、計算機軟件JAVA編程語言的應用

  計算機軟件編程技術的開發工作不斷深入使得JAVA編程語言的應用愈發成熟,并且應用范圍也更加廣泛,逐漸滲透進入移動設備應用、金融、科學等諸多行業之中。上文曾總結了計算機軟件JAVA編程語言的各方面特點,由于其所具備的多種優勢,現在已然成為了人們日常生活和社會生產活動中不可或缺的一個重要工具。不僅如此,由于計算機網絡技術的不斷發展、大數據技術的進一步推廣與應用,JAVA編程語言適用的領域更在不斷的擴大。

  2.1 、各行業的信息化發展

  JAVA編程語言的諸多優點使之成為了當今社會各行各業信息化發展必需的一種技術,較大數量的跨國企業都開始以JAVA編程語言為主要程序編程平臺來開發自己的軟件或者建設獨立的服務器。這一應用情況在當前的金融行業中最為常見,許多的第三方交易平臺如各大銀行、金融機構都在使用JAVA編程語言進行軟件開發。JAVA編程語言所具備安全性、可靠性等優勢使得其在這一領域中的發揮的作用更加的優秀。金融行業對數據保密的要求極高,如果用JAVA編程語言來對前臺與后臺服務器、程序等進行編寫開發,可以更好的保證系統中的數據安全,避免外界破解。一般情況下,JAVA編程語言都被使用在服務器端的開發工作中,數據從服務器的上一層傳輸過來,經過服務器處理之后便傳輸至下一個處理服務器中。

  2.2 、智能移動設備的應用開發

  隨著計算機網絡技術的不斷發展,智能設備的體積不斷縮小成為智能移動設備,可以被使用者隨身攜帶并依靠移動數據網絡實現傳統計算機設備所具備的一般功能。當前智能移動設備中,占據市場最廣的便是手機,而手機設備的系統多以Android系統為主。Android系統的發展速度不斷提升,在于移動數據網絡相連接并進行使用的時候,利用JAVA編程語言進行程序編寫與服務器維護成為了編程行業中最為重要的一個技術突破。現今Android系統一般是以Linux為基本核心的移動設備操作系統平臺,相較于其他的系統,Linux系統平臺的最大特點便是平臺上的內容全部是開源式的,而Android系統以及智能移動設備端的使用,令各類JAVA編程語言開發的程序得到廣泛的應用。當前JAVA編程語言的規范力度不斷提升,對于軟件運行速度、帶寬以及程序平臺負載能力的提升,有效減少了程序或軟件運行過程中可能產生的續寫問題,并且功能也進一步得到了較為明顯的完善。

  程序員在利用JAVA編程語言進行Android平臺的程序開發時,可以運用各種不同的封裝方式,這樣并不會改變程序的編寫語言。目前,移動設備端中應用JAVA編程語言編寫的程序已經成為了一個大趨勢,諸多的軟件開發商均采用JAVA編程語言對Android平臺進行程序開發,或者將原有的軟件程序移植到Android平臺上,通過大量的人力、物力以及技術開發資源的投入以期獲取大量的市場利益。從某些方面來看,JAVA編程語言與手機之間的關系成為了JAVA編程語言得到廣泛應用的一個重要的因素。由于手機支持JAVA編程語言所編寫的軟件,這便使得許多的軟件編寫人員乃至手機用戶都知道了JAVA這一編程語言[7,8]。

  2.3、 科學研究和網站應用

  JAVA編程語言除了在各企業業務開發中占據了重要的位置,也在網站開發中起到了極為重要的作用。在進行網站開發時,工作人員可以通過不同的構架的建立來創建網站項目,如SpringMVC,Struts2.0以及frameworks。不僅如此,即使是基于JAVA編程語言開發的最簡單的網站都在諸多的企業乃至政府機構項目中得到了較為廣泛的應用。當前,政府項目中醫療、保險、教育甚至是國防項目都將JAVA編程語言作為主要的開發語言。

  除了傳統的網站開發之外,JAVA編程語言在科學研究領域也有著較為廣泛的應用。這一現象的產生主要因為JAVA編程語言與傳統的編程語言,如C++相比有著更加安全、更加獨立、更加可靠等優點。比如,我國最高學府之一的清華大學計算機系便將JAVA編程語言、XML以及Web作為基礎支持對軟件平臺進行開發,而開發的成果也得到了諸多大型企業的使用。加之最近幾年時間里,計算機網絡技術與大數據技術受到了廣泛的重視,而與之相關的各類平臺框架均以JAVA編程語言作為基礎,故能夠較好的使用JAVA編程語言成為了當前大數據技術使用的重要優勢。鑒此,我國許多的高校計算機專業均將JAVA編程語言的教學作為專業課教學中最為重要的一個組成部分,并且鼓勵學生主動將JAVA編程語言作為程序編寫的重要編程語言,寓教于用,提高了JAVA編程語言投入使用的效率。

  3、 計算機軟件JAVA編程語言面臨的挑戰

  當前在軟件開發與平臺構建領域中,除了JAVA編程語言之外,Python編程語言也占據了極為重要的地位。Python的發展在近些年更為迅速,甚至已經被當作是人工智能時代最重要的編程語言。與JAVA編程語言相比之下,Python最大的優勢便在于其性能較為均衡,無較為明顯的短板。JAVA編程語言因為Android平臺的興起而占據了較大的市場,但是現在面對勁頭正盛的Python語言,其地位是否會受到影響?

  Python語言在網頁開發方面也有著較為成熟的應用,可以與JAVA編程語言進行有效競爭,加之諸多如知乎、果殼、豆瓣等著名的互聯網公司都是利用Python語言進行開發,這使得Python語言在此領域占據了極為明顯的優勢。Python做爬蟲模塊較多,開發所需要的代碼量少、工作量少、效率高,這令JAVA編程語言都無法與之相比[9,10]。針對于數據分析工作,Python具備更加優秀的科學計算類庫。即使需要處理的數據量極大,Python也只需要通過對存儲和處理大型矩陣、處理數據的函數和方法、數據操作、聚合和可視化以及高效數學運算等多個庫進行調動,便可以精準的、高效的對這一類復雜、困難的解決進行處理,而這些都是JAVA編程語言較難企及的。除此之外,與JAVA編程語言相比,Python語言由于在人工智能領域的應用使得其在自動化、智能化、機器學習等領域都有著較強的適用性。但實際上,JAVA編程語言與Python語言之間并不是競爭的關系,這兩種編程語言在使用過程中并不存在較大的領域交集,程序員需要根據軟件開發的實際需求來確定編程語言的選擇。當前Python語言最常應用到的領域包括游戲開發、搜索引擎、圖像處理與腳本開發,而JAVA編程語言更加適用于服務器開發、Android平臺開發以及網頁開發等。上述的理由都無法令Python在短時間內超越JAVA編程語言,成為軟件開發的唯一工具。而JAVA編程語言也不會再短時間內衰落,仍將占據較高的地位。

  4 、結語

  在互聯網+的大背景下,計算機網絡技術的發展很大程度上取決于計算機軟件開發的效率與質量,而這也是推動社會不斷進步與發展的重要原因。當前計算機行業的發展空間極大,JAVA編程語言作為當前軟件開發與服務器建設的主流語言也必當得到更加廣泛的應用。對此,積極探尋JAVA編程語言的應用可能性,并以此來推動計算機行業的不斷發展,對于計算機領域的進步有著極為重要的戰略性意義,而這也需要廣大的專家、學者不斷的探尋與研究。

  參考文獻

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  [9] 劉玉鎖.基于數據庫計算機軟件工程的編程技術[J].電子技術與軟件工程, 2019(16):172-173.
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